鐵素體不銹鋼一般情況下是穩定的單相鐵素體組織，加熱和冷卻不發生相變，所以，鐵素體不銹鋼熱(re)處理的目的不是改變組織，而是要消除或減弱在各生產工序中可能產生的第二相及其帶來的不利影響，這些影響大概可以包括以下幾個方面。
1. σ相脆性
鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼，特別(bie)是高(gao)鉻(ge)鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼是容易生成(cheng)σ 相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的鋼種。σ 相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的形成(cheng)與鋼的成(cheng)分、組(zu)織、加熱溫度、預先冷(leng)加工等因素(su)有關。含鉻(ge)量越(yue)高(gao)越(yue)易生成(cheng)σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，硅(gui)、鎳(nie)、錳(meng)、鉬促進σ 相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)生成(cheng)，碳、氮有抑(yi)制σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)生成(cheng)的作用，通常(chang)在540~815℃加熱就會(hui)產生σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，在700~800℃加熱，σ 相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)生成(cheng)速(su)度最快。
σ 相是(shi)富鉻的(de)金屬間(jian)化(hua)合物，是(shi)一種硬而(er)脆的(de)相。所以，σ 相的(de)存在會(hui)使(shi)鋼(gang)變脆，其(qi)通常(chang)是(shi)在鐵素體晶(jing)界處析(xi)出，還會(hui)降低(di)鋼(gang)的(de)耐腐蝕性能。使(shi)用鐵素體不銹鋼(gang)時，應盡量(liang)減少(shao)σ 相的(de)存在。
σ 相的(de)生(sheng)成是可逆的(de)。把鋼加熱到(dao)(dao)(dao)高于σ 相生(sheng)成溫度范圍，σ 相便會重新溶解到(dao)(dao)(dao)固溶體中，減少對鋼的(de)危害。通(tong)常(chang)把鋼加熱到(dao)(dao)(dao)900℃以上即可消除σ 相。
在有些特(te)定的使用環境(jing)中，如用于靜載荷或摩擦(ca)條件下，可利(li)用σ 相對(dui)鋼起到的強化(hua)作用，提高使用效果。
2. 475℃脆性
鐵素體不銹鋼在400~500℃長時間加熱后，會表現出強度升高、韌性大幅度下降的特征，因其在475℃左右表現最明顯，故常稱為475℃脆性。鐵素體不銹鋼的這種脆性傾向，隨鋼中含鉻量的提高而增大，產生脆性的溫度也隨含鉻量增高而移向較高的溫度。
研究表明(ming)，鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼在400~500℃這個(ge)溫度(du)區(qu)間(jian)長時(shi)間(jian)加熱過程中(zhong)，鐵(tie)素體(ti)內(nei)的鉻原子(zi)將重(zhong)新排列，形(xing)成許多(duo)富(fu)鉻的小區(qu)域(yu)，它們與(yu)母相共格(ge)，引起點(dian)陣(zhen)畸變和內(nei)應力，從而使(shi)鋼的強度(du)升高，韌(ren)性降低，見圖2-2。
同時，晶體(ti)內既然形成了(le)富鉻區，也必然存在貧鉻區，又(you)加之有(you)內應力存在，使鋼的耐腐蝕性也會降低(di)。見圖2-3。
鐵素體不(bu)銹鋼(gang)高于700℃溫度(du)加熱(re)時，由于鉻(ge)原子(zi)重新排列引起的(de)畸變(bian)和(he)內應力會消(xiao)除，所以，其帶來的(de)對鋼(gang)的(de)不(bu)利影響也隨之消(xiao)除。即475℃脆性(xing)在高于這(zhe)個溫度(du)進行(xing)加熱(re)會被(bei)消(xiao)除。
3. 高溫脆性
當鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹鋼中含有(you)一定量的(de)碳、氮等間隙元素時，加熱(re)到950℃以(yi)(yi)上再冷卻下(xia)來，可(ke)使鋼在室溫下(xia)的(de)塑性和韌性降(jiang)低(di)，呈(cheng)現出明顯的(de)脆(cui)性，一般稱(cheng)為鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹鋼的(de)高溫脆(cui)性。這種現象經常(chang)發生在鑄件(jian)、焊接(jie)件(jian)以(yi)(yi)及在950℃以(yi)(yi)上加熱(re)的(de)工(gong)件(jian)中。
鐵(tie)素體不銹鋼中高(gao)(gao)溫(wen)脆性產生(sheng)的原因，認為是自高(gao)(gao)溫(wen)冷卻下來的過(guo)程中，鋼中的鉻與碳和氮形成(cheng)化合物(wu)(wu)并在晶內和晶界析出(chu)的結果(guo)。這種(zhong)析出(chu)物(wu)(wu)的存在不僅(jin)降(jiang)低(di)鋼的韌(ren)性，也降(jiang)低(di)鋼的耐腐蝕性。這種(zhong)不利(li)影響不僅(jin)限(xian)制(zhi)了鋼在高(gao)(gao)溫(wen)下的使用(yong)，也對焊(han)接質量產生(sheng)有害的作用(yong)。
鐵素體不(bu)銹鋼的(de)(de)高溫脆(cui)性可以通(tong)過(guo)將(jiang)鋼加熱到750~850℃,然后(hou)以較快速度(du)冷卻來消(xiao)除，使鋼的(de)(de)塑性得(de)到恢(hui)復。
4. 晶間腐蝕
鐵素體不銹鋼也會產生晶間腐蝕。研究和實踐證明，鐵素體不銹鋼加熱到925℃以上，就是以較快速度冷卻到室溫，也將處于引起晶間腐蝕的敏化狀態。這點與奧氏體不銹鋼產生晶間腐蝕的條件是不同的。普通鐵素體不銹鋼焊接后，焊縫區，特別是緊鄰熔合線處即符合這種產生敏化的條件。
鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼(gang)產生晶間(jian)腐(fu)蝕的(de)原因，認為是鋼(gang)從較高溫(wen)度(du)冷卻下來時，會(hui)有(you)含鉻的(de)碳化(hua)物(wu)和氮化(hua)物(wu)從晶間(jian)沉淀析出的(de)結果。而在低于900℃溫(wen)度(du)加(jia)熱冷卻后(hou)，晶間(jian)腐(fu)蝕傾向(xiang)明顯減弱。這可從許(xu)多研究者的(de)大量實驗結果得到證實，見表2-1。
通過研究(jiu)還證明(ming)，對于(yu)已(yi)經(jing)(jing)處于(yu)晶(jing)間腐(fu)蝕敏感(gan)狀(zhuang)態的鐵素體不銹鋼(gang)，一般經(jing)(jing)過700~800℃短時(shi)間加(jia)熱處理(li)，便(bian)可(ke)減少(shao)或消除(chu)晶(jing)間腐(fu)蝕傾向(xiang)，這一點也可(ke)從(cong)表2-1的實驗數(shu)據中(zhong)得到驗證。
對鐵(tie)素體不(bu)銹鋼進行熱處理的出發點，就是要消(xiao)除(chu)或(huo)減少(shao)鋼中(zhong)的σ相脆(cui)(cui)性(xing)、475℃脆(cui)(cui)性(xing)、高溫(wen)脆(cui)(cui)性(xing)和晶間腐蝕傾(qing)向(xiang)存在而(er)產生的不(bu)良效果，同(tong)時，盡量減少(shao)鑄造、焊接、冷加工(gong)等加工(gong)過程(cheng)中(zhong)產生的應(ying)(ying)力、應(ying)(ying)變。以保證鐵(tie)素體不(bu)銹鋼在使(shi)用中(zhong)具(ju)有良好(hao)的韌性(xing)和耐腐蝕性(xing)能，使(shi)構件組織、形狀(zhuang)和尺(chi)寸穩定。
